I det moderna samhället är rostfritt stål nästan överallt i vårt dagliga liv. Uttrycket "rostfritt stål" hänvisar inte till en viss typ av rostfritt stål utan en grupp järnbaserade legeringar som innehåller minst cirka 11% krom, ett ämne som förhindrar att järnet rostar och också ger värmebeständiga egenskaper .
Milstolpar i rostfritt ståls historia
· Cirka 4000 f.Kr.
De gamla egyptierna och sumerierna var de första som tillverkade verktyg inklusive knivar, borrar samt olika vapen som svärd, dolkar, spjut och maces av järnmetall. Men de flesta råvaror som de använde erhölls från meteoriter snarare än järnvenen.
· I mitten av 1: a millenniet f.Kr.
Wootz-stål, med ursprung i södra Indien och sedan exporterar globalt, är ett degelstål som kännetecknas av högt kolinnehåll (cirka 1,5-2%). Stålet antas ha använts för att smida orientaliska Damaskus-svärd som är kända för att skära jämna gasbinddukar. Nu kallas Wootz-stål Indiens legendariska, för det står som ett monument för härlig indisk tradition.
· Omkring 300 f.Kr. (Qin-dynastin)
Terracotta-armén upptäcktes först 1974 av lokala bönder i Lintong County, utanför Xi'an, Shanxi, Kina. Nu har mer än 2000 figurer grävts upp med välbevarade vapen. Vissa studier visar att anledningen till att dessa vapen visar sig vara väl bevarade är att extra krom tillsattes under bearbetningsflödet för att skapa korrosionsbeständiga produkter.
· I 1900-talets första decennium
Sedan 1904 publicerade den franska ingenjören Leon Alexandre Guillet rapporter om metalllegeringar tillverkade med nickel, mangan, krom och volfram samt brons och mässing, som alla tillhör kategorin rostfritt stål idag.
1907 byggdes den första kommersiella elspisen i USA. Och nu produceras stora delar av rostfritt stål i elektriska spisar.
År 1909 gav den franska metallurgen Albert Marcel Portevin exakta siffror om kemisk beständighet hos härdat kromstål till sådana oxiderande reagenser som salpetersyra och pikrinsyra.
· Harry Brearley - far till rostfritt stål
Uppfinningen och tillämpningen av rostfritt stål kan spåras tillbaka till första världskriget. Vid den tiden slitna de inre ytorna på pistolrullar lätt, vilket ledde till många andra praktiska problem. Harry Brearley, en engelsk metallurg, ombads att undersöka nytt stål som bättre skulle kunna motstå erosion orsakad av höga temperaturer. Efter att ha studerat olika typer av stål upptäckte Brearley en martensitisk rostfri legering, och han fann också att genom att tillsätta krom till smält järn skulle vi få en metall som inte rostade.
Familjer i rostfritt stål
Austenitiskt rostfritt stål
Austenitiskt rostfritt stål är den mest använda typen och utgör cirka två tredjedelar av all produktion av rostfritt stål. Den består av järn, kol (0,1%), krom (18%), nickel (8-25%) och andra mindre legeringar, med austenit (ansiktscentrerad kubik) som sin primära kristallina struktur. Austenitiskt rostfritt stål används för industri-, transport- och arkitektoniska produkter baserat huvudsakligen på korrosionsbeständighet men också för formbarhet, hållfasthet och egenskaper vid extrema temperaturer. Du kanske har hört rostfritt stål 316 och 304, som båda är austenitiska.
Ferritiskt rostfritt stål
Ferritiskt rostfritt stål har en ferritmikrostruktur som kolstål, som är en kroppscentrerad kubisk kristallstruktur och innehåller 10,5-27% krom med mycket lite eller inget nickel. Huvudskillnaden mellan austenitiskt och ferritiskt rostfritt stål är att det förstnämnda har en kristallstruktur, medan det senare innehåller en högre koncentration av krom. På grund av kromtillsatsen är detta stål icke härdbart genom värmebehandling och endast marginellt härdbart genom kallvalsning.
Martensitic rostfritt stål
Innehåller 11,5-18% krom tillsammans med 1,2% kol och nickel, martensitiskt rostfritt stål kännetecknas av dess hållfasthet, korrosionsbeständighet och hållbarhet under värmebehandlade förhållanden. Den kristallina strukturen av martensitiskt rostfritt stål är martensit, som bildas i kolstål genom snabb kylning av austenitformen av järn i en så hög hastighet att kolatomer inte har tid att diffundera ut ur kristallstrukturen i tillräckligt stora mängder för att bilda cementit. Martensitiskt rostfritt stål används ofta när hårdhet är kritisk, såsom bestick, kirurgiska instrument och lager.
Duplex rostfritt stål
Ordet "duplex" betyder att ha två huvudsakliga element eller delar tillsammans, så anledningen till att vi kallar det duplex rostfritt stål är att detta stål har en blandad mikrostruktur av austenit och ferrit, vilket ger förbättrad motståndskraft mot särskilt kloridspänningskorrosion och kloridgropskorrosion och högre hållfasthet än standard austenitiskt rostfritt stål. Idag används detta stål vanligtvis i olje- och gasindustrin, värmeväxlare, kemisk bearbetningsutrustning, pannor och tryckkärl.
